EP0357547B1 - Verankerungsschaft für eine Hüftgelenksprothese - Google Patents

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EP0357547B1 EP89810530A EP89810530A EP0357547B1 EP 0357547 B1 EP0357547 B1 EP 0357547B1 EP 89810530 A EP89810530 A EP 89810530A EP 89810530 A EP89810530 A EP 89810530A EP 0357547 B1 EP0357547 B1 EP 0357547B1
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Definitions

  • the invention relates to an anchoring shaft for a hip joint prosthesis, which is provided in its proximal region with projections protruding from the shaft body, which extend in the direction of its longitudinal axis and are inclined at an acute angle against it.
  • a shaft of the type mentioned above is known, for example, from EP-A-141 022.
  • the projections are designed as continuous ribs which extend over the entire proximal region and at which the angle which the rib combs with the median plane of the leaf-like shaft is larger than that of the valley bottoms lying between the ribs.
  • the displacement and compression of the cancellous tissue caused by these ribs may be insufficient under certain circumstances.
  • these continuous ribs to some extent cause a cutting effect when penetrating the relatively soft cancellous bone.
  • the proximal area of the anchoring shaft according to FR-A-2 602 672 has a very similar design.
  • the anterior and posterior blade sides of the shaft in the proximal region have continuous ribs as projections, the height of which increases from distal to proximal.
  • an anchoring shaft which, in its proximal area, like the constructions discussed above, has continuous ribs which increase in height proximally; In the distal region of this shaft there are prism-like projections which have the same shape and a constant size, in particular a constant base width, on the entire shaft surface occupied by them and are arranged offset from one another, the offset being a fraction of the base width.
  • the object of the invention is to provide an anchoring shaft which, compared to the known constructions, has an increased displacement and compression effect for the cancellous bone and, at the same time, a reduced cutting action, without the risk of an explosive effect being increased inadmissibly, which the penetrating implant in the circumferential direction on Can cause bones.
  • the projections - in the proximal region - are designed as individual pyramid-like prisms with tips pointing distally, and in addition that the base heights of the prisms protruding from the shaft body are greater in the case of proximally located prisms than in the case of distally located prisms. and that finally the ratio of the base height of a prism to its chord in the direction of the longitudinal axis of the prism is constant.
  • the formation of the projections as individual prisms makes it possible to make the prism bases relatively wide and thus to achieve increased compression of the cancellous bone; the larger base heights of the proximally located prisms protruding from the shaft body relative to those of the more distally located cause a wedge effect overall on the shaft blade; a constant ratio of the base height of a prism to its chord in the direction of the longitudinal axis of the shaft results in a relatively homogeneous distribution of the angles for the resulting forces exerted on the bone by the flanks of the prisms. Both measures reduce the explosive effect with which the penetrating implant strains the bone in the circumferential direction.
  • the displacement or compression of the cancellous bone is also largely constant. If at least individual prisms are arranged offset to one another in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the shaft, their axes do not align when the shaft is driven in, as a result of which the cutting action of the prisms penetrating into the cancellous bone is reduced.
  • the anchoring shaft 1 shown only in its proximal area is a leaf-like straight shaft with a rectangular cross section (FIG. 2); its longitudinal axis is designated 2.
  • the prosthesis neck 3 pointing upward to the right in FIG. 1 is attached to the shaft 1 without a collar and carries a conical pin 4 for receiving a joint head (not shown).
  • the anterior or posterior-facing leaf sides have prism-like projections 5 distributed over the proximal region as an anchoring structure, the cross-sectional areas of which are designed as isosceles triangles.
  • the bases 6 (FIG. 2) of the prisms 5 are directed proximally and have a constant width b; the edges 7 of the prisms 5 run parallel to the longitudinal axis 2 of the shaft 1 and are made with sharp edges.
  • the height of the edge 7 in a base 6 is denoted by h, while the prism chord, i.e. the projection of the prism edge 7 in the plane of the shaft blade, named s.
  • the individual prisms 5 are perpendicular both in the direction of the longitudinal axis 2 of the shaft and in the direction offset against each other on the surface of the shaft blade to - as mentioned - weaken the cutting effect of the structure.
  • the offset a is advantageously 1/4 to 3/4 of the base width b.
  • the ratio of the base height h to the chord s of each prism 5 is also kept constant, so that - in conjunction with the wedge effect which is achieved by the base heights h of the prisms 5, which increase continuously from distal to proximal - from penetrating Implant and its anchoring structure on the bone in the circumferential direction explosive forces are reduced.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Verankerungsschaft für eine Hüftgelenksprothese, der in seinem proximalen Bereich mit aus dem Schaftkörper hervorstehenden Vorsprüngen versehen ist, die in Richtung seiner Längsachse verlaufen und gegen diese in einem spitzen Winkel geneigt sind.
  • Ein Schaft der vorstehend genannten Art ist beispielsweise bekannt aus der EP-A-141 022. Bei dieser bekannten Konstruktion sind die Vorsprünge als sich über den ganzen proximalen Bereich erstreckende, durchgehende Rippen ausgebildet, bei denen der Winkel, den die Rippenkämme mit der Mittelebene des blattartigen Schaftes bilden grösser ist als derjenige der zwischen den Rippen liegenden Talsohlen. In der Praxis hat sich nun gezeigt, dass die durch diese Rippen bewirkende Verdrängung und Verdichtung des spongiosen Gewebes unter Umständen ungenügend ist. Darüberhinaus verursachen diese durchgehenden Rippen in gewissem Umfang eine Schneidwirkung bei ihrem Eindringen in die relativ weiche Spongiosa.
  • Konstruktiv sehr ähnlich ist der proximale Bereich des Verankerungsschaftes nach der FR-A-2 602 672 gestaltet.
  • Auch bei dieser bekannten Konstruktion haben die nach anterior und posterior gerichteten Blattseiten des Schaftes im proximalen Bereich als Vorsprünge durchgehende Rippen, deren Höhe von distal nach proximal zunimmt.
  • Aus der EP-A-0 182 176 schliesslich ist ein Verankerungsschaft bekannt, der in seinem proximalen Bereich, wie die vorstehend diskutierten Konstuktionen, nach proximal in der Höhe zunehmende, durchgehende Rippen aufweist; im distalen Bereich dieses Schaftes sind prismenartige Vorsprünge vorhanden, die auf der ganzen, von ihnen belegten Schaftoberfläche gleiche Form und eine konstante Grösse, insbesondere eine konstante Basisbreite haben und versetzt zueinander angeordnet sind, wobei die Versetzung einen Bruchteil der Basisbreite beträgt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verankerungsschaft zu schaffen, der verglichen mit den bekannten Konstruktionen eine erhöhte Verdrängungs- und Verdichtungswirkung für die Spongiosa und gleichzeitig eine verminderte Schneidwirkung hat, ohne dass die Gefahr einer Sprengwirkung unzulässig vergrössert wird, die das eindringende Implantat in Umfangsrichtung am Knochen hervorrufen kann.
  • Mit der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Vorsprünge - im proximalen Bereich - als einzelne pyramidenartige Prismen mit nach distal gerichteten Spitzen ausgebildet sind, dass ferner die aus dem Schaftkörper hervorstehenden Basishöhen der Prismen bei proximal gelegenen Prismen grösser sind als bei distal gelegenen, und dass schliesslich das Verhältnis der Basishöhe eines Prismas zu seiner Sehne in Richtung der Schaftlängsachse bei den Prismen konstant ist.
  • Die Ausbildung der Vorsprünge als einzelne Prismen ermöglicht, die Prismenbasen relativ breit auszuführen und so eine verstärkte Verdichtung der Spongiosa zu erreichen; die aus dem Schaftkörper hervorstehenden grösseren Basishöhen der proximal gelegenen Prismen relativ zu denjenigen der weiter distal gelegenen bewirken am Schaftblatt gesamthaft eine Keilwirkung; ein konstantes Verhältnis der Basishöhe eines Prismas zu seiner Sehne in Richtung der Schaftlängsachse ergibt eine relativ homogene Verteilung der Winkel für die resultierenden, von den Flanken der Prismen auf den Knochen ausgeübten Kräfte. Beide Massnahmen verringern die Sprengwirkung, mit der das eindringende Implantat den Knochen in Umfangsrichtung belastet.
  • Wenn die Basisbreiten der Prismen konstant gehalten werden, ist die Verdrängung oder Verdichtung der Spongiosa ebenfalls weitgehend konstant. Werden mindestens einzelne Prismen in Richtung senkrecht zur Schaftlängsachse versetzt zueinander angeordnet, so fluchten ihre Achsen beim Einschlagen des Schaftes nicht miteinander, wodurch die Schneidwirkung der in die Spongiosa eindringenden Prismen herabgesetzt wird.
  • Andererseits kann es jedoch zweckmässig sein, die aus dem Schaftkörper hervorragenden Prismen scharfkantig auszubilden, um ihr Eindringen in die Spongiosa zu erleichtern. Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
    • Fig. 1 zeigt eine Ansicht in Richtung ventral oder dorsal von dem proximalen Teil eines Verankerungsschaftes für eine Femurkopfprothese;
    • Fig. 2 ist eine Aufsicht auf Fig. 1 von oben, während
    • Fig. 3 eine Ansicht der Fig. 1 von links darstellt.
  • Der nur in seinem proximalen Bereich gezeigte Verankerungsschaft 1 ist ein blattartiger Geradschaft mit rechteckigem Querschnitt (Fig. 2); seine Längsachse ist mit 2 bezeichnet. Der in Fig. 1 nach rechts oben weisende Prothesenhals 3 ist kragenlos an den Schaft 1 angesetzt und trägt einen konischen Zapfen 4 für die Aufnahme eines nicht dargestellten Gelenkkopfes.
  • Die nach anterior oder posterior weisenden Blattseiten tragen über den proximalen Bereich verteilt als Verankerungsstruktur prismenartige Vorsprünge 5, deren Querschnittsflächen als gleichschenklige Dreiecke ausgebildet sind. Die Basen 6 (Fig. 2) der Prismen 5 sind nach proximal gerichtet und haben eine konstante Breite b; die Kanten 7 der Prismen 5 verlaufen parallel zur Längsachse 2 des Schaftes 1 und sind scharfkantig ausgeführt.
  • Die Höhe der Kante 7 in einer Basis 6 ist mit h bezeichnet, während die Prismensehne, d.h. die Projektion der Prismenkante 7 in die Ebene des Schaftblattes, mit s benannt ist.
  • Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, dass die Basishöhen h der Prismen 5 von proximal nach distal geringer werden, wodurch sich relativ zum Schaftblatt gesamthaft eine Keilwirkung ergibt, mit der die Verdichtung der Spongiosa gefördert wird.
  • Weiterhin sind die einzelnen Prismen 5 sowohl in Richtung der Schaftlängsachse 2 als auch in Richtung senkrecht dazu auf der Oberfläche des Schaftblattes gegeneinander versetzt, um - wie erwähnt - die Schneidwirkung der Struktur abzuschwächen. Senkrecht zur Schaftlängsachse beträgt die Versetzung a dabei mit Vorteil 1/4 bis 3/4 der Basisbreite b.
  • Neben der Basisbreite b ist auch das Verhältnis der Basishöhe h zur Sehne s jedes Prismas 5 konstant gehalten, wodurch - in Verbindung mit der Keilwirkung, die durch die von distal nach proximal stetig grösser werdenden Basishöhen h der Prismen 5 gesamthaft erreicht wird, -vom eindringenden Implantat und seiner Verankerungsstruktur auf den Knochen in Umfangsrichtung ausgeübte Sprengkräfte verringert werden.

Claims (2)

  1. Verankerungsschaft (1) für eine Hüftgelenksprothese, der in seinem proximalen Bereich mit aus dem Schaftkörper hervorstehenden Vorsprüngen (5) versehen ist, die in Richtung seiner Längsachse (2) verlaufen und gegen diese in einem spitzen Winkel geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge als einzelne pyramidenartige Prismen (5) mit nach distal gerichteten Spitzen ausgebildet sind, dass ferner die aus dem Schaftkörper (1) hervorstehenden Basishöhen (h) der Prismen (5) bei proximal gelegenen Prismen (5) grösser sind als bei distal gelegenen, und dass schliesslich das Verhältnis (h/s) der Basishöhe (h) eines Prismas (5) zu seiner Sehne (s) in Richtung der Schaftlängsachse (2) bei den Prismen (5) konstant ist.
  2. Verankerungsschaft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Schaftkörper (1) hervorragenden Kanten (7) der Prismen (5) scharfkantig ausgeführt sind.
EP89810530A 1988-08-24 1989-07-13 Verankerungsschaft für eine Hüftgelenksprothese Expired - Lifetime EP0357547B1 (de)

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EP0357547A3 EP0357547A3 (en) 1990-04-04
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